(Από τον Ανδρέα Μπαρμπούτση)

Φυτοαποκατάσταση είναι σχετικά νέα τεχνική, χαμηλού κόστους, στηριζόμενη στην χρήση ειδικά επιλεγμένων φυτικών ειδών για την επιτόπου (in situ) μείωση της συγκέντρωσης διαφόρων ρύπων, συσσωρευμένων στο έδαφος ή στο υπόγειο νερό. Κατά τη τεχνική της Φυτοαποκατάστασης φυτεύονται και αναπτύσσονται ειδικά επιλεγμένα φυτικά είδη σε τοποθεσίες όπου διαπιστώθηκε αυξημένη συγκέντρωση ρύπων. Στη συνέχεια συλλέγεται το φυτικό υλικό και με κατάλληλη επεξεργασία ανακυκλώνονται οι ρύποι.

Η φυτοαποκατάσταση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απομάκρυνση μέταλλων, φυτοφαρμάκων, οργανικών διαλυτών, εκρηκτικών, μαζούτ, υδρογονανθράκων, και σε περιοχές ταφής απορριμμάτων.

Η μέθοδος έχει μελετηθεί εκτενώς σε ερευνητικό επίπεδο και σε μικρής κλίμακας εφαρμογές. Περαιτέρω έρευνα και ανάπτυξη των μηχανισμών της Φυτοαποκατάστασης οδηγεί σε μεγαλύτερης κλίμακας αποδοχή και χρήση της μεθόδου.


Πλεονεκτήματα της Φυτοαποκατάστασης

• Πρόκειται για αισθητικά αξιόλογη, “παθητική τεχνική”, που αξιοποιεί ήπιας μορφής ενέργεια (ηλιακή). 

• Είναι περισσότερο χρήσιμη σε αβαθείς τοποθεσίες με μεσαία ή χαμηλά επίπεδα συγκέντρωσης τοξικών ουσιών. 

• Είναι χρήσιμη για την αποκατάσταση ποικίλων περιβαλλοντικών μολύνσεων.

• Η βλάστηση η οποία αναπτύσσεται αποτελεί καταφύγιο για τα είδη της ενδημικής πανίδας.

• Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνη της ή σε συνδυασμό με κάποια μηχανική μέθοδο. 

Πως λειτουργεί η φυτοαποκατάσταση

Είναι γενικός όρος που αναφέρεται στις τεχνικές κατά τις οποίες επιλεγμένα φυτά χρησιμοποιούνται προκειμένου να «καθαρίσουν», ή ακριβέστερα να θεραπεύσουν εδάφη από τοξικούς ρύπους που έχουν μολύνει το χώμα ή το υπόγειο νερό. Η τεχνική βασίζεται στην ιδιότητα αρκετών φυτών να απορροφούν μέταλλα ή άλλους ρύπους ενσωματώνοντας τα στη βιομάζα τους, να αποσυνθέτουν, να δεσμεύουν και να διασπούν οργανικές ουσίες, βαρέα μέταλλα, λειτουργώντας σαν αντλίες, φίλτρα ή παγίδες. 

Βαρέα Μέταλλα 

Στις μολυσμένες από βαρέα μέταλλα τοποθεσίες, τα φυτά μπορούν να απομακρύνουν τα μέταλλα από το χώμα ή το νερό με τους ακόλουθους τρεις μηχανισμούς: 
(η μετάφραση των όρων στα Ελληνικά επιχειρεί να προσεγγίσει την λειτουργική έννοια των αναφερόμενων μηχανισμών)

 “φυτοεξαγωγή” (phytoextraction) 
 “φιλτράρισμα των ριζών” (rhizofiltration) 
 “φυτοσταθεροποίηση” (phytostabilization)

Πρόσληψη Μετάλλων (Ni) με “φυτοεξαγωγή”

Διήθηση ριζών (Rhizofiltration) 

Πρόκειται για την διήθηση τοξικών ρύπων από τις ρίζες. Η τεχνική είναι αντίστοιχη με την “φυτοεξαγωγή” με την διαφορά πως τα φυτά χρησιμοποιούνται κυρίως σε μολυσμένο νερό αντί σε μολυσμένο χώμα. Τα φυτά που χρησιμοποιούνται στην αποκατάσταση έχουν αναπτύξει ισχυρό ριζικό σύστημα σε υδατικό διάλυμα υδροπονικής καλλιέργειας θερμοκηπίου. 

Στη συνέχεια φυτεύονται στη μολυσμένη τοποθεσία όπου οι ρίζες δέχονται άφθονο το μολυσμένο νερό. Όταν επιτευχθεί κορεσμός τοξικών ρύπων στις ρίζες τους, τα φυτά συλλέγονται και ακολουθεί ειδική επεξεργασία τους. Χαρακτηριστικό παράδειγμα της συγκεκριμένης τεχνικής είναι ο ηλίανθος που χρησιμοποιήθηκε επιτυχώς για την απομάκρυνση ραδιενεργών στοιχείων από υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα κατά τη διάρκεια έρευνας στο Chernobyl της Ουκρανίας. 

Φυτοσταθεροποίηση (Phytostabilization)

Είναι η «ακινητοποίηση» τοξικών ρύπων, στο χώμα ή στο υπόγειο νερό, με την απορρόφηση, την συσσώρευση, ή την συγκράτηση τους επάνω ή μέσα στην ζώνη των ριζών του φυτού (ριζόσφαιρα) μειώνοντας την κινητικότητα των ρύπων και εμποδίζοντας την μετακίνηση τους προς το υπόγειο νερό και τον αέρα. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται για την αποκατάσταση της φυσικής ισορροπίας σε περιοχές που η φυσική βλάστηση είναι ελλιπής είτε λόγω υψηλής συγκέντρωσης βαρέων μετάλλων είτε λόγω φυσικών διαταραχών στα επιφανειακά εδάφη. Ανανεώνεται η βλάστηση ελαττώνοντας τη μόλυνση μέσω διάβρωσης, μεταφοράς επιφανειακών χωμάτων και εισόδου τοξικών ρύπων στο υπόγειο νερό. 

Οργανικές τοξικές ουσίες (υδρογονάνθρακες)

Οι οργανικές τοξικές ουσίες (υδρογονάνθρακες) είναι συνώνυμες με τις περιβαλλοντικές μολύνσεις. Υπάρχουν οι ακόλουθοι τρόποι με τους οποίους τα φυτά βοηθούν στην αποκατάσταση περιοχών από παρόμοιες μολύνσεις: η “φυτοαποδόμηση”, “ριζοδιάσπαση” και η “φυτοεξάτμιση”. 
(και πάλι η δόκιμη μετάφραση των όρων στα Ελληνικά επιχειρεί να προσεγγίσει την λειτουργική έννοια των αναφερόμενων μηχανισμών)

Είναι η πρόσληψη τοξικών ρύπων από τα φυτά και η απελευθέρωση τους, μέσω εξατμισοδιαπνοής, σε άλλη χημική μορφή στην ατμόσφαιρα. Η φυτοεξάτμιση πραγματοποιείται καθώς τα αναπτυσσόμενα δένδρα και τα υπόλοιπα φυτά που χρησιμοποιούνται μεγαλώνουν, απορροφώντας μεγάλες ποσότητες νερού και μέσω αυτών, τους τοξικούς ρύπους. Κάποιοι από τους ρύπους μπορούν να περάσουν μέσω του φυτού στο φύλλωμα και να εξατμιστούν στην ατμόσφαιρα. Σε συγκεκριμένη μελέτη, δένδρα λεύκας εξάτμισαν το 90% από το τριχλωροαιθυλένιο (TCE) που είχαν απορροφήσει. 

Υδραυλικός έλεγχος της μόλυνσης 

Τα φυτά λειτουργούν σαν υδραυλικές αντλίες, όταν οι ρίζες τους φθάσουν τον υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα διαμορφώνοντας πυκνό ριζικό πλέγμα, το οποίο καταναλώνει μεγάλες ποσότητες νερού. Ενδεικτικά αναφέρεται η λεύκα, η οποία μπορεί να “αντλήσει” 50 με 300 γαλόνια νερού ανά ημέρα από το έδαφος. Η απορρόφηση νερού από τα δένδρα μειώνει την τάση των επιφανειακών ρύπων να κινούνται προς το υπόγειο νερό.

Η χρήση της ιδιότητας των φυτών να συγκρατούν ή να ελέγχουν την κίνηση του υπόγειου νερού, ονομάζεται υδραυλικός έλεγχος. 

Φυτά κατάλληλα για φυτοαποκατάσταση

Η φυτοαποκατάσταση βασίζεται σε ειδικά επιλεγμένα φυτά, (υπερσυσσωρευτές) τα οποία, αν και φυτεύονται σε μολυσμένες περιοχές, δεν εμφανίζουν σημεία τοξικότητας ενώ απαλλάσσουν το έδαφος ή το υπόγειο νερό από τοξικούς ρύπους. Φυτά κατάλληλα για την φυτοαποκατάσταση , ανήκουν στις οικογένειες: 

• Brassicaceae 
• Euphorbiaceae 
• Asteraceae 
• Lamiaceae 
• Scrophylariaceae

Εφαρμογή της φυτοαποκατάστασης 

Η φυτοαποκατάσταση χρησιμοποιείται για να καθαρίσει το χώμα από μέταλλα, φυτοφάρμακα, οργανικούς διαλύτες, εκρηκτικά, μαζούτ, υδρογονάνθρακες καθώς και σε επιχωματωμένες περιοχές ταφής απορριμμάτων. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους σαν το «τελευταίο» βήμα για την αποκατάσταση κάποιας περιοχής. 

Η δυνατότητα εφαρμογής της μεθόδου πρέπει να εκτιμηθεί ξεχωριστά, ανάλογα με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά κάθε περιοχής, το είδος, την έκταση και τα χαρακτηριστικά της ρύπανσης.

Ανδρέας Μπαρμπούτσης
Γεωπόνος
www.plantland.gr

Βιβλιογραφία

• Phytoremediation Bibliography, prepared by the EPA 
• Phytoremediation Handbook Team in conjunction with the RTDF 
• Phytoremediation of Organics Action Team, updated April 1998. 
• Phytoremediation of TCE in Groundwater by Jonathan Chappell, EPA NNEMS Fellow, February 1998. 
http://clu-in.org/products/phytotce.htm 
• Phytoremediation Technology Evaluation Report, prepared by Jerry Schnoor for GWRTAC, October 1997, TE-98-01. 
http://www.gwrtac.org/html/tech_eval.html 
• Development of a Phytoremediation Handbook: Considerations for Enhancing Microbial Degradation in the Rhizosphere by Todd A. Anderson, AAAS/EPA Environmental Science and Engineering Fellow, August 1997.
Claudia Sturges, 202-326-6700, science_polict@aaas.org 
• Phytoremediation Technology Overview Report, prepared by Ralinda R. Miller for GWRTAC, October 1996, TO-96-03. 
http://www.gwrtac.org/html/tech_over.html 
• Soil & Groundwater Cleanup, February/March 1998. 
• “Phytoremediation: A new technology gets ready to bloom,” by Jim Bishop in Environmental Solutions Magazine, May/June 1997. 
• “Mother Nature’s Pump and Treat,” by Kalle Matso in Civil Engineering, October 1995, pages 46-49. 
• “The Green Clean,” by Kathryn Brown Sargeant in BioScience, October 1995, pages 579-582. 
• Recent Developments for In Situ Treatment of Metal Contaminated Soils, March 1997, EPA 542-R-97-004. 
• A Citizen’s Guide to Bioremediation, April 1996, EPA 542-F-96-007. 
• Soil Stabilization Action Team, April 1996, EPA 542-F-96-010d. 
• Phytoremediation Handbook, prepared by EPA (in Draft).